Отопление и водоснабжение вашего дома - [17]

Буровой снаряд Шитца работает чрезвычайно быстро и просто. При достаточной сноровке с его помощью вдвоем можно легко пробить скважину диаметром 270 мм до 20 м глубиной.

Буровой снаряд Шитца состоит всего из четырех несложных инструментов: бурава (А), конического стакана (Б), цилиндрического стакана (В) и желонки (Г). Он может быть изготовлен в любой кузнице.

Конический стакан в современном исполнении:

1 — башмак; 2 — конус; 3 — окно для чистки; 4 —ударная штанга. Описанный выше конический стакан Шитца изготовить совсем непросто, но можно упростить конструкцию и сделать ее в домашних условиях из куска трубы. С одного края вырезают клинья и подгибают оставшиеся лепестки, а затем заваривают.

Канатный замок:

1 — корпус; 2 — шайба; 3 — втулка; 4 — отверстие для выхода воды. Замена веревки стальным тросом и позволяет осуществлять такой поворот с помощью специального устройства — канатного замка. Для крепления троса в замке его протягивают во втулку; конец расчаливают на отдельные проволоки, очищают до металлического блеска и вырезают пеньковый сердечник. Затем проволоки загибают вверх, чтобы они смогли войти в коническую расточку втулки; затягивают туда канат и заливают каким-либо легкоплавким металлом или сплавом. Втулка с закрепленным канатом должна в замке свободно вращаться, перемещаться вдоль оси и проскальзывать при закручивании-раскручивании каната. В этом как раз и заключается конструктивная идея канатного замка. Таким образом, при поднятии долота трос натягивается и раскручивается; поворачивая свободно висящее долото вместе со втулкой на некоторый угол. Когда же брошенное долото ударяет в породу; трос в результате снятия нагрузки снова закручивается, проворачиваясь в замке. Назначение опорной шайбы замка — предохранить его корпус от расклепывания при ударах, отверстия служат для вытекания воды, попавшей в замок. Конусная гребенка в верхней части замка позволяет захватить замок с помощью ловильного приспособления при аварии, если трос вырвется из замка, и вытащить ударную штангу с инструментом на поверхность.

Схема установки для ударно-канатного бурения:

1 — долото; 2 — ударная штанга; 3 — блок; 4 — подвижный захват; 5 — канатный барабан; 6—барабан для веревки; 7—электродвигатель; 8 — редуктор; 9 — канат; 10 — веревка.

Чтобы осуществить удар в забое, т. е. сбросить ударную штангу с буровым инструментом с высоты 1–1,5 м, надо оттягивать канат. Для этого удобно и просто использовать вторую лебедку. Например, с этой целью на выходной вал какого-либо редуктора можно установить небольшой барабан 220 мм диаметром, а на него несколькими витками набросить капроновую веревку. Один конец этой веревки с помощью захвата следует укрепить на тросе. При натягивании второго конца веревки руками она (в результате трения на барабане) оттягивает трос. Если отпустить конец, веревка проскальзывает по барабану и штанга с инструментом падает в забой. Разумеется, по мере углубления инструмента в грунт трос необходимо протравливать, а при подъеме из забоя на поверхность веревку с захватом отсоединять. Барабан для оттягивания каната можно сделать и с ручным приводом по типу старинного ворота.

Ловитель для канатного замка:

1 — корпус; 2 — траверса; 3 — штифт; 4 — зуб; 5 — скоба; 6 — канатный замок.

Наиболее слабым местом при ударно-канатном бурении является крепление стального троса в канатном замке. При заклинивании инструмента в забое трос иногда можно вырвать из замка. В этом случае для извлечения инструмента придется изготовить ловитель. Перед спуском ловителя в скважину зубья его надо отвести в крайнее положение, сжав пружины, и закрепить их штифтами. Когда ловитель наденется на верхнюю часть канатного замка (конусную гребенку), торец замка приподнимет траверсу, штифты освободят зубья, и последние под воздействием пружин захватят замок за конические выступы.

Расширитель скважины:

1 — верхний фланец; 2 — корпус; 3 — ось; 4 — резец; 5 — подкладка; 6 — пружина; 7 — нижний фланец.

Если скважина проходит через твердые пласты камня, срезать стенки с помощью обсадной трубы уже не удастся. Можно попытаться расширить скважину эксцентричным долотом, но более эфективным инструментом является специальный расширитель, этот расширитель имеет два разреза, которые могут поворачиваться на оси и, выступая наружу; за края обсадной трубы, разрабатывать соответственно скважину большего диаметра. Расширитель работает вместе с долотом. Чтобы спустить расширитель в обсадную трубу; надо его резцы согнуть вниз, сжав пружину. Пройдя нижний обрез обсадной трубы, резцы под воздействием сжатой пружины (через подкладку) расходятся и устанавливаются в рабочее положение. При падениях ударной штанги резцы срезают породу со стенок скважины за пределами обсадной трубы. Когда инструмент поднимают на поверхность, резцы упираются в края обсадной трубы, поворачиваются вниз, преодолевая сопротивление пружины, и проходят в обсадную трубу.

Недостатком бурового снаряда Шитца является невозможность проходки скважины в породе с крупными валунами и сплошными каменными пластами. Однако устранить этот недостаток сравнительно легко, если использовать долота (как при ударно-вращательном бурении), а веревку заменить стальным тросом. Тогда ударно-канатное бурение становится универсальным, пригодным для любых пород. Проходка твердых пород требует более сильного удара инструмента в забое. Достигается это применением тяжелой ударной штанги, которую можно сделать цельной или составной (из отдельных стальных болванок, штанг, заполненных бетоном). Соединять эти болванки лучше на фланцах с помощью болтов, поскольку цилиндрические резьбы от ударов быстро сминаются и разъединить потом болванки крайне трудно. В практике автора для проходки очень тяжелых пород (каменные плиты по 60–80 см толщиной одна над другой через 3–4 м) были использованы штанги общей массой по 500 кг. Понятно, что в этом случае уже без лебедки не обойтись, а веревку приходится заменить стальным тросом.